T65 CPU-Kern Reset @ $FFFC

Was es ist

Der T65 ist ein quelloffener, zyklusgenauer VHDL-Nachbau des MOS-6502-Prozessors. Statt einen echten 6502-IC zu verlöten, beschreibt der Soft-Core das Verhalten der CPU in Logik, die das FPGA-Werkzeug in das Gewebe des Bausteins synthetisiert. So läuft dieselbe Maschine, die der C-Emulator nachbildet, nun direkt in Hardware.

Zwischen Kern und System sitzt ein projekteigener Bus-Adapter (t65_adapter.vhd), der den 24-Bit-Adressbus des T65 auf den 16-Bit-Adressraum des SBC abbildet und Schreib-Strobe, Schreibdaten sowie das Lese-Dateneingang (DI) sauber an Speicher und Peripherie koppelt.

Was es macht

Der Kern holt Befehle, dekodiert sie und führt den vollständigen 6502-Befehlssatz aus — inklusive aller Adressierungsarten, Stack-Operationen und Interrupt-Behandlung.

• Halber Systemtakt: Ein cpu_enable-Signal toggelt mit jedem 54-MHz-Systemtakt, sodass der T65 effektiv mit bis zu 27 MHz fortschreitet. Schreibzugriffe werden in der cpu_enable = '0'-Halbphase committet — passend zu synchronen FPGA-Schreib- und asynchronen Lesepfaden.
• Reset-Sequenz: Nach dem Loslassen von reset_n durchläuft die CPU ihre 7 internen Zyklen und liest den Reset-Vektor aus $FFFC–$FFFD im ROM, bevor sie zur Startadresse springt.
• Interrupts: Die IRQ-Quellen von VIA, UART und VIC werden ODER-verknüpft (cpu_irq_n = NOT (via_irq OR uart_irq OR vic_irq)); der Kern verzweigt über den Vektor bei $FFFE–$FFFF.
• Bus-Stealing: Über den RDY-Eingang hält der VIC die CPU an, während er die Austastlücke nutzt, um Videodaten zu holen — die CPU verliert dabei keine Schreibzugriffe.

Taktung

Ein einzelner 27-MHz-Oszillator speist eine 270-MHz-PLL. Aus ihr werden der 54-MHz-Systemtakt (270 / 5), der 135-MHz-TMDS-Takt und der 27-MHz-Pixeltakt abgeleitet. Der CPU-Kern läuft über das Toggle-Schema mit halbem Systemtakt — schnell genug, um BASIC und Maschinencode flüssig auszuführen.

Wo es im Code lebt

Datei	Rolle
third_party/t65/rtl/	Importierter T65-Core (CPU, ALU, Microcode)
rtl/core/cpu/t65_adapter.vhd	16-Bit-Bus-Adapter, Schreib-/Lese-Glue
rtl/core/sbc_t65_top.vhd	Voll integriertes System-Top mit T65

Verifiziert durch GHDL-Testbenches: Boot aus einem realen 6502-ROM (LDA #$42; STA $0002), UART-Ausgabe, VIA-Port-Ansteuerung, Timer-1-IRQ-Behandlung und ein Kernel-Smoke-Test mit zusammengesetztem kernel.rom + msbasic.rom.